专利名称：一种智能双天线uhf rfid电子标签的制作方法
技术领域：
本发明涉及射频识别领域，特别涉及一种UHFRFID电子标签。
背景技术：
随着RFID (RadioFrequencyIdentification,射频识别)技术的发展，RFID 系统逐渐应用到社会的各行各业中，RFID系统主要由标签、阅读器、数据传输和处理系统三部分组成。RFID电子标签具有持久性、信息接收传播穿透性强、存储信息容量大和种类多等优点。在射频识别系统中，按照电子标签供电系统的不同结构，RFID电子标签主要分为有源标签、半有源标签和无源标签。有源标签和半有源标签具有外置的电池，通过外置的电池为标签芯片的工作提供能量，无源标签依靠阅读器的射频信号提供能量。在超高频和微波射频识别系统中，无源标签与阅读器之间的能量传递以及通信方式为反向散射调制，即当电子标签进入阅读器的工作区域时，阅读器发射的一部分能量被电子标签吸收，另一部分能量以不同的强度散射到各个方向，散射的部分能量被阅读器天线接收，通过对接收信号的放大和处理，便可得到电子标签的相关信息。发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术至少存在以下缺点和不足:现有的无源RFID电子标签主要采用单天线结构，在无源RFID电子标签与阅读器通信时，标签天线与阅读器天线之间的极化失配以及标签与阅读器通信时反向散射调制使得在阅读器发射的能量中，只有较少部分的能量能够被无源RFID电子标签吸收利用，缩短了无源RFID电子标签的通信距离，限制了无源RFID系统的大规模应用。
发明内容
为了使无源RFID电子标签能够接收更多的能量、通信距离得到进一步提升，本发明实施例提供了一种用于提高接收能量的智能双天线UHF RFID电子标签，所述技术方案如下:一种用于提高接收能量的智能双天线UHF RFID电子标签，所述电子标签包括:双端口标签芯片、两个正交极化的标签天线；所述两个正交极化的标签天线与所述双端口标签芯片的两个端口分别相连；所述标签天线采用正交极化方式；所述两个标签天线分别工作于两种工作模式之一:第一种工作模式是标签天线仅用于接收能量，第二种工作模式是标签天线同时用于接收能量和通信；所述标签天线的形状所决定的阻抗和所述双端口标签芯片的输入阻抗共轭匹配；所述双端口标签芯片能够根据标签天线接收功率的大小通过选择键值S智能地选择所述标签天线的工作模式，将接收功率大的标签天线设置为第一种工作模式，将接收功率小的标签天线设置为第二种工作模式。本发明实施例提供的技术方案的有益效果是:
通过采用正交极化的双天线和双端口标签芯片的部分电路实现智能天线系统，使得电子标签与阅读器通信时也持续不断地接收阅读器的射频能量，而且减小了天线之间的互耦、减小与阅读器天线所辐射的电磁波之间的极化失配损失。因此，所述电子标签天线系统在不影响通信的同时，极大地提高了电子标签接收到的能量，从而增加了电子标签的通
信距离。
:为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造劳动性的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。图1是本发明实施例提供的电路结构图。图2是本发明的双端口标签芯片功能框图。
具体实施方式
:为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。为了使无源RFID电子标签能够接收更多的能量、通信距离得到进一步提升，本发明实施例提供了一种用于提高接收能量的智能双天线UHF RFID电子标签，详见下文描述:本发明提出了一种智能双天线UHF RFID电子标签，这种电子标签由双端口标签芯片和正交极化的两个标签天线组成。其中，两个标签天线与双端口标签芯片内部部分电路所组成的天线系统具有智能，双端口标签芯片根据标签天线接收功率的大小通过选择键值S智能地选择所述标签天线的工作模式，将接收功率大的标签天线设置为专门接收能量的专用天线，即在通信过程中不参与反向散射调制通信，将接收功率小的标签天线设置为同时接收能量和在通信过程中进行反向散射调制通信的天线。正交极化的两个天线可以减小天线之间的互耦、减小与阅读器天线所辐射的电磁波之间的极化失配损失。因此，此天线系统在不影响通信的同时，提高了电子标签接收到的能量，进一步增加了电子标签的通信距离。图1是本发明实施例提供的电路结构图。参见图1，该RFID电子标签包括:双端口标签芯片、两个正交极化的标签天线；所述两个标签天线与所述双端口标签芯片的两个端口分别相连。图2是本发明的双端口标签芯片功能框图。参见图2，双端口标签芯片根据标签天线接收功率的大小通过选择键值S智能地选择所述标签天线的工作模式，将接收功率大的标签天线设置为专门接收能量的专用天线，即在通信过程中不参与反向散射调制通信，将接收功率小的标签天线设置为同时接收能量和在通信过程中进行反向散射调制通信的天线。具体地，标签天线的形状应满足能够接收UHF和微波频段的射频电磁波，例如:915MHz 和 2.45GHz 的频段。为了增加RFID电子标签的通信距离，可以通过修改标签天线形状和尺寸来使整体天线的阻抗与双端口标签芯片的输入阻抗共轭匹配，并且使其具有更高的增益以及辐射效率，具体实现时，本发明实施例对此不作限制。进一步地，为了适应工程设计要求，标签天线可以是偶极子天线，具体实现时，本发明实施例对此不作限制。具体实现时，本发明实施例对双端口标签芯片的通信协议、阅读器不做限制。具体实现时，可以研究符合天线电参数要求的小型化天线，以便用于对电子标签体积有小型化要求的场合，具体实现时，本发明实施例对此不做限制。综上所述，本发明实施例提供了一种用于提高能量接收的智能双天线UHF RFID电子标签，它减小了天线之间的互耦、减小与阅读器天线所辐射的电磁波之间的极化失配损失。因此，此天线系统在不影响通信的同时，既提高了电子标签的灵敏度，又极大地提高了电子标签接收到的能量，进一步提高了电子标签的通信距离，能够促进无源UHF RFID系统的大规模应用，产生巨大的社会效益和经济效益。本领域技术人员可以理解附图只是一个优先实施例的示意图，上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。 以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种智能双天线UHF RFID电子标签，所述电子标签包括:双端口标签芯片和两个正交极化的标签天线；其特征是:所述两个标签天线与所述双端口标签芯片的两个端口分别相连；所述标签天线分别工作于两种工作模式之一:第一种工作模式是标签天线用于专门接收能量，第二种工作模式是标签天线同时用于接收能量和通信。所述双端口标签芯片能够根据标签天线接收功率的大小通过选择键值S智能地选择所述标签天线的工作模式，将接收功率大的标签天线设置为第一种工作模式，将接收功率小的标签天线设置为第二种工作模式。
2.根据权利要求1所述的一种RFID电子标签，其特征是:所述标签天线是偶极子类型的天线。
3.根据权利要求1所述的一种RFID电子标签，其特征是:所述标签天线的形状所决定的阻抗和所述双端口标签芯片的 输入阻抗共轭匹配。
全文摘要
本发明公开了一种智能双天线UHF(Ultra High Frequency，超高频)RFID电子标签，属于射频识别技术领域，所述电子标签包括双端口标签芯片和两个正交极化的标签天线。所述两个标签天线分别工作于两种工作模式之一第一种工作模式是标签天线仅用于接收能量，第二种工作模式是标签天线同时用于接收能量和通信。所述双端口标签芯片能够根据标签天线接收功率的大小通过选择键值S智能地选择所述标签天线的工作模式，将接收功率大的标签天线设置为第一种工作模式，将接收功率小的标签天线设置为第二种工作模式。本发明减小了因极化失配引起的损耗，提高了标签接收的能量，增加了标签的通信距离。
文档编号G06K19/077GK103218651SQ20131008649
公开日2013年7月24日 申请日期2013年3月19日 优先权日2013年3月19日
发明者李建雄, 曲海涛, 于毅敏, 段本亮, 肖康, 陈晓宇, 刘崇, 袁文东, 李运祥 申请人:天津工业大学